飞机装配流程复杂、技术难度高，且对装配的精度有着较高的要求，且在装配过程中还涉及到大型结构件、结构复杂的零件，增加了装配质量检测的复杂性与风险性。因此，在飞机装配质量检测中运用数字化检测技术，建立数字化检测应用体系，最大程度上整合数字化检测技术与传统检测技术，提升飞机装配过程质量控制的效果，打牢飞机装配质量数字化检测的技术基础。
1.检测关键特征数据设计
飞机装配质量数字化检测技术在飞机制造中的应用，依托于产品设计、工艺设计、飞机装配工艺，搭建覆盖飞机设计、产品生产及装配全过程的数字化检测平台，将现实中的飞机数字化装配流程、检测设备、检测方法等，迁移至数字化检测平台，打造出数字化的检测方案、模式与方法，实现对飞机装配全过程、全环节、全要素的覆盖。飞机筋结构、槽结构、孔结构、轮廓外形等几何特征数据，以及尺寸公差、形位公差、复合公差精度特征数据等的选取与设计是飞机实现装配数字化检测的前提，然后通过传递、转化与利用，可精准化、数字化、可视化控制飞机装配过程，提高飞机装配质量。在飞机几何特征与精度特征数据设计中，可利用CAD中飞机典型结构件图形，选取飞机典型结构件的检测关键特征，即数字化检测点，汇总检测点后作为一个装配单元的数据集。
在选取飞机典型结构件的检测点时，需要密切关注以下几点：一是为保证检测点定位的准确性，选取的结构件需结构稳定，不易发生变形，如在飞机的加强梁上选择检测点；二是检测点应是结构分离面、结合面上具有代表性的点；三是检测点的几何特征与精度特征明显，合理的分布在结构的各个面上，且具有良好的可达性。在确定结构件的检测点后，总结分析影响飞机装配质量的因素，结合飞机常见的装配精度偏差、结构件的生产工艺等，对检测点开展论证，以保证检测点选取的代表性、可达性及数字化检测的可行性，同时赋予相应的权重。
2.数字化检测方案设计
飞机装配质量数字化检测仅靠单一的检测设备，无法实现对飞机所有结构件及装配过程的全面检测，需设计综合性的检测方案，确保数字化检测全面覆盖飞机的整个生产制造过程。在方案设计中需做好以下工作：一是构建完善的应用体系，包括了综合性与集成性的检测管理平台、数字化检测规程、检测标准要求，对装配质量进行过程管理；二是统一检测关键特征数据标准与规格，并采用大数据技术收集、整理、分析及利用检测数据，同时将检测数据放入同一坐标系环境中，实现数据在装配作业中的顺畅流动，奠定数字化检测的基础；三是集成传统检测技术与数字化检测技术，明确各项检测技术的特点、应用方向，最大程度上发挥各项检测技术的优势；四是依托于新一代信息技术，构建飞机装配三维数字化模型，模拟仿真装配过程，结合飞机装配误差历史记录，探寻装配中的难点、质量风险点、关键点等，理顺数字化装配流程，深化检测方案设计，提高数字化检测的可行性；五是在检测平台中嵌入检测设备与工艺装备应用系统，实现装配质量数字化检测数据的统一集中管理、信息的协同交互，提升装配质量检测的集约化、数字化、信息化水平。
3.修正数字化检测误差
现代飞机制造的技术难度高、零部件之间协调关系复杂，对于装配过程中质量检测的精度要求较高，甚至需要达到亚毫米级。在装配质量检测中，先使用三维坐标检测设备采集结构件检测点坐标数据，然后借助专用的软件处理分析数据，获取结构件检测特征参数。在这一过程中受到设备系统、测头、算法及设备电子元件变形等误差的影响，导致检测精度不够，所以在使用设备检测时应注意以上误差的控制。
3.1设备系统误差控制
一是在三维坐标检测设备选用阶段，需根据飞机装配质量控制工作的实际需要，准确合理的选择高精度的检测设备，并在检测过程中使用误差补偿软件；二是设备布置需准确，并合理设置转站点，其直接影响着设备转战后坐标系的拟合精度，应尽量减少转战次数，以规避因设备转战引起的检测误差。激光跟踪仪的角度编码器是测量角位移的装置，测量头的角度设置是引发检测误差的风险点，在检测过程中需尽量减少其摆角，提高检测的精度；三是改善设备间数据转换接口，采集标准化的特征数据，避免数据多次转换产生数据误差。不同的检测设备，采用不同的技术标准、精度标准与数据格式，通过数据转换接口标准的统一，可提高采集数据质量，进而提升检测精度。
3.2测头系统与算法误差
设备测头系统出现误差的主要原因是测头使用过程中操作不够规范，是因人为操作偏差引起的测头误差。在修正该误差时，可对检测人员进行设备操作规程培训，规范化其操作行为，使其严格按照检测设备操作要求使用测头，可以避免该误差的发生。算法计算误差是无法完全避免的误差，主要是因为难以保证设计检测特征与实际检测特征之间的一致性。需在算法中运用拟合算法，从检测的数据中选择最合适的拟合函数，以达到修正误差的目的，还可选择使用曲线拟合法、寻优算法等，减少因算法引起的检测误差。
3.3数据采集误差
检测关键特征数据采集的质量与检测误差存在相关性，在运用检测设备采集数据时，需要按照事先制定的数据采集方案进行，不同的采集方案，采集数据的范围、要求也不相同，由此易引起数据采集误差。例如：检测的结构件尺寸较大，如果采用不同的夹持方式，采集到的关键数据会存在一定的差异，进而影响到后续的特征评价。或者是检测结构件的直径较大，使用大小不同的圆弧进行检测，会得到不同的检测结果。在装配质量关键特征数据采集中，应采用数据补偿的方法修正数据。例如：使用有限差分法、有限元法、边界元法、无网格法等，借助计算机技术、软件技术等建立数学模型，进行数值模拟、迭代、叠加等处理，达到修正采集数据误差的目的，以为飞机装配质量控制提供精准的数据支撑。
3.4环境误差
飞机装配的现场环境对于数字化检测设备的性能有着直接的影响，设备中的光敏元件、电子元件制造材料的不同，热敏感系数也不相同。而在飞机装配过程中，环境温度发生变化，影响检测设备的元件性能，进而造成检测精度不够问题。为了避免温度引发的检测误差，可采用温度补偿方法进行修正，比如：在检测设备中结合运用正温度系数和负温度系数的电子元件，改善电子元件的温度系数，减少环境温度误差，或者是使用电桥补偿法，用于补偿电子元件的热电势变化。
结语：在飞机装配质量控制中采用数字化检测技术，对飞机表面、内部结构、大部件装配进行过程检测及质量控制，可精准的判断零件之间的匹配度，大面积、大范围的精准检测结构内部特征，以形成对飞机装配过程质量的数字化、精准化控制，全面提升飞机装配的精度、质量与效率。
参考文献：
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